EP3135435A1 - Setzwerkzeug - Google Patents

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Publication number
EP3135435A1
EP3135435A1 EP15182262.4A EP15182262A EP3135435A1 EP 3135435 A1 EP3135435 A1 EP 3135435A1 EP 15182262 A EP15182262 A EP 15182262A EP 3135435 A1 EP3135435 A1 EP 3135435A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drill
setting tool
anchor rod
receptacle
nut
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15182262.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roland Foser
Tanja Meindorfer
Gerald Schreiber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Priority to EP15182262.4A priority Critical patent/EP3135435A1/de
Priority to EP16751602.0A priority patent/EP3341158A1/de
Priority to US15/754,761 priority patent/US20180250801A1/en
Priority to PCT/EP2016/069411 priority patent/WO2017032642A1/de
Publication of EP3135435A1 publication Critical patent/EP3135435A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B31/00—Hand tools for applying fasteners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B51/00—Tools for drilling machines
    • B23B51/02—Twist drills
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B51/00—Tools for drilling machines
    • B23B51/08—Drills combined with tool parts or tools for performing additional working
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/051—Couplings, e.g. special connections between components

Definitions

  • the invention relates to a setting tool, in particular for the striking driving of an anchor rod in a substrate, according to the preamble of claim 1.
  • a setting tool is equipped with an anchor rod receptacle open to a front side of the setting tool, and an open to a rear side of the setting tool drill chuck.
  • the invention also relates to a fastening arrangement with such a setting tool.
  • the EP 1281481 A2 describes a setting tool for a bolt anchor with a hollow shaft for receiving a drill, wherein the hollow shaft is followed by a solid shaft for striking the bolt anchor.
  • the setting tool has a receptacle for the bolt anchor without a nut and a second receptacle for the bolt anchor with the nut screwed on.
  • the DE 102012221114 B3 describes a setting tool consisting of a first part for driving a knock-in anchor and a second part which can be placed on the first part for drilling a borehole for the knock-in anchor.
  • the object of the invention is to provide a setting tool for anchor rods and a fastening arrangement with such a setting tool, wherein a particularly efficient momentum transfer to the anchor rod is possible with a particularly simple and economical construction and good handling while a particularly good wear resistance is given.
  • a setting tool according to the invention is characterized in that it has a passage through which an anchor rod accommodated in the anchor rod receptacle can be acted upon directly axially by a drill received in the drill receptacle.
  • a basic idea of the invention can be seen in configuring the setting tool for a direct momentum transfer from the drill to the anchor rod, that is, the setting tool forms a guide for the drill, which directs the tip of the drill directly onto the head of the anchor rod.
  • the invention is characterized by a passage through which the tip of the drill arranged in the drill bit can act directly on the rear end face of the anchor rod.
  • the drill strikes a stop surface which changes during each setting operation, namely the rear end face of the anchor rod, and not always the same intermediate piece as in an indirect power transmission, premature wear of the setting tool or even unwanted incorporation of the setting tool Drill counteracted in the setting tool in a particularly simple manner. Since the head of the anchor rod, that is, her rearward area, are often work hardened in the manufacture of the anchor rod, it is generally expected that this will not affect the intended function of the anchor rod.
  • the anchor rod receptacle is used for receiving, preferably axial insertion, an anchor rod and the drill receptacle for receiving, preferably axial insertion, a drill.
  • the setting tool can be used in particular for the striking driving the anchor rod into a bore.
  • the anchor rod may be part of an expansion anchor, preferably a bolt-type expansion anchor.
  • An expansion anchor can be distinguished, in particular, by having a spreading element, for example an expansion sleeve, which is urged radially outward by an expansion element arranged on the anchor rod when the expansion element is displaced axially relative to the expansion element.
  • the anchor rod may have an external thread.
  • the anchor rod which is preferably metallic, may also have a protective cap, for example made of plastic, on its rear end face to be acted upon by the drill. In the passage of the setting tool and a pierceable by the drill membrane can be arranged.
  • this may in particular relate to the longitudinal axis of the drill receiver, the longitudinal axis of the anchor rod holder, the longitudinal axis of the drill, the longitudinal axis of the anchor rod and / or a common longitudinal axis.
  • the drill may preferably be a stone drill.
  • the drill may in particular be a helical drill and / or preferably has a cylindrical shank, in particular with at least one helical groove, wherein the shank is insertable into the drill holder.
  • the drill may have a carbide tip.
  • the setting tool has a drill sleeve in which the drill receptacle is formed.
  • a sleeve allows a particularly effective guidance of the drill.
  • the drill sleeve in particular in its front end region, an inner cross-sectional constriction as an axial stop for the recorded in the drill bit drills and / or as a guide for a rear end of the anchor rod.
  • a particularly reliable guidance of the anchor rod relative to the drill can be realized precisely in the area in which the pulses are transmitted from the drill to the anchor rod, so that the operational reliability can be further increased.
  • the inner cross-sectional constriction can be formed, for example, by one or more webs or by a constriction.
  • the inner cross-sectional constriction can be seen in particular in the direction of view in the axial direction, whereas in other viewing directions even a cross-sectional widening can be given.
  • the tip of the drill can rest at least temporarily on the inner cross-sectional constriction.
  • a free residual cross-section is given in the inner cross-sectional constriction, which defines the passage according to the invention at least, and through which the drill act directly on the anchor rod can.
  • the inner cross-sectional constriction can, in particular on its side facing the drill bit rotationally symmetrical, be formed on rotation at any angle, so that the drill is not preferred Has attack point. This can be positive for the wear behavior.
  • the inner cross-sectional constriction may also have separate projections, which may serve for example for a particularly effective coupling with the drill and / or the anchor rod.
  • a further preferred embodiment of the setting tool is that it has a nut holding element, in which a nut receptacle for the rotationally fixed receiving a nut screwed onto the anchor rod is formed.
  • the nut holding member may be formed as a handle member and / or coupled to a handle member.
  • the nut receptacle may have an internal polygonal structure, in particular a hexagonal hexagonal structure.
  • This internal polygon structure can correspond to an outer contour of the nut and thus secure the nut against rotation in a form-fitting manner.
  • the nut receptacle can also have a friction surface, which secures the nut frictionally in a rotationally fixed manner. This friction surface can be arranged in particular at the bottom of the nut receptacle.
  • the nut receptacle have elastic parts which adapt to the rotationally secure securing to the shape of the nut.
  • the nut receiving a bottom which forms an axial stop for the mother.
  • the axial position of the setting tool can be defined relative to the anchor rod in a particularly simple manner.
  • the anchor rod receptacle may be formed in the bottom of the nut receptacle.
  • the anchor rod receptacle may be formed by a, preferably central, bore in the bottom of the nut receptacle.
  • the nut receptacle is expediently cup-shaped and / or its bottom annular.
  • the nut retaining element and the drill sleeve are axially displaceable to each other attached to each other.
  • a particularly robust and at the same time reliable setting tool can be obtained.
  • the drill has particularly reliable contact with the anchor rod during the setting process.
  • the nut retaining element and the drill sleeve are telescopically, in particular axially telescoped.
  • the drill sleeve can be arranged in the interior of the nut holding element.
  • This embodiment may be particularly advantageous when the nut is larger than the diameter of the drill, which may be the case in particular, the drill and the anchor rod have approximately the same diameter. In particular, in this case, this embodiment can allow a more compact and at the same time robust and reliable design of the setting tool.
  • a further preferred embodiment of the invention is that the setting tool has a bellows which, on the one hand, in particular on the rear side, is arranged on the drill sleeve and on the other hand, in particular on the front side, on the nut holding element, indirectly or directly.
  • a bellows can be understood in the usual way, in particular an elastically folded hose.
  • the bellows surrounds the drill sleeve at least partially and / or the bellows can protect the displacement mechanism from external influences.
  • the elastic construction of the bellows ensures that the nut can be held reliably at different positions along the anchor rod by the nut retaining element.
  • the wall of the bellows may, for example, have a sinusoidal wave structure or a triangular wave structure or other forms.
  • the bellows is supported on the one hand on the drill sleeve and on the other hand on the nut holding element, and / or that the bellows forms a compression spring which stores energy when telescoping nut retaining element and drill sleeve. Accordingly, the bellows can axially press the nut retainer, particularly the bottom of the nut retainer, against the nut, which can further increase operational reliability.
  • a rear region of the drill sleeve may be provided on the drill sleeve preferably an annular shoulder on which the bellows is supported.
  • an annular shoulder on which the bellows is supported Preferably in a rear region of the drill sleeve may be provided on the drill sleeve preferably an annular shoulder on which the bellows is supported.
  • the drill sleeve can also be designed in several parts.
  • anchor rod holder and the drill holder are arranged coaxially. This can be a special effective force and / or momentum transfer between drill and anchor rod are obtained because the power flow is transmitted through the center axis of the drill.
  • the invention also relates to a fastening arrangement with a setting tool according to the invention, an anchor rod which is arranged in the anchor rod receptacle of the setting tool, and a drill which is arranged in the drill receptacle of the setting tool. This corresponds to the ready configuration of the setting tool.
  • the drill and the anchor rod are at least approximately the same diameter.
  • the drill which serves to create the bore hole for the anchor rod, also serve to operate the setting tool for the same anchor rod, which can further simplify the setting process.
  • FIGS Figures 1 and 2 A first embodiment of a fastening arrangement according to the invention with a setting tool according to the invention is shown in FIGS Figures 1 and 2 shown.
  • the fastening arrangement comprises a setting tool, a drill 20 with a front-side tip 21, and an anchor rod 10, the anchor rod 10 having in its rear end region a nut 12 screwed onto the anchor rod 10.
  • the setting tool has in its front region designed as a sleeve nut retaining element 30.
  • a cup-shaped, open-topped nut receptacle 32 is provided, in which the nut 12 arranged on the anchor rod 10 is received in a rotationally fixed manner.
  • the nut receptacle 32 may have, for example, an internal polygonal structure 39.
  • the cup-shaped nut receptacle 32 is bounded by an annular bottom 33, which forms an axial stop for the nut 12.
  • a recess is provided, which forms an anchor rod receptacle 31, and through which the rear end of the mother 12 supporting anchor rod 10 is inserted into the setting tool.
  • the nut retaining element 30 On its rear side facing the nut receptacle 32, the nut retaining element 30 has a pot-shaped receiving space 35 which is open towards the rear and explained in greater detail below.
  • the setting tool also has a drill sleeve 40, in which an approximately cylindrical drill receptacle 41 which is open towards the rear side of the setting tool is formed.
  • this drill holder 41 of trained as a twist drill drill 20 is inserted.
  • the drill sleeve 40 has, for example, an annular inner cross-sectional constriction 49.
  • This inner cross-sectional constriction 49 forms an axial stop for the drill bit 20 accommodated in the drill bit holder 41, in particular for its tip 21, the axial stop limiting a movement of the drill bit 20 relative to the drill sleeve sleeve 40 towards the front.
  • the inner cross-sectional constriction 49 forms, as in particular in FIG. 2 can be seen, a guide for the rear end of the arranged in the anchor rod receptacle 31 anchor rod 10th
  • the drill bit 20, the drill bit receptacle 41, the anchor rod 10 and the anchor rod receptacle 31 are arranged coaxially and define a common longitudinal axis 99.
  • the drill sleeve 40 is received in its front end region, preferably at the level of the inner cross-sectional constriction 49, in the rear receiving space 35 of the nut holding member 30 and telescopically inserted into the nut holding member 30.
  • the setting tool also has a bellows 50, which surrounds the drill sleeve 40 partially.
  • the bellows 50 is supported at its front end on the nut holding member 30 and at its rear end on an axially fixed to the drill sleeve 40 annular shoulder 47 from.
  • the drill bit holder 41 extends through this annular shoulder 47.
  • the drill sleeve is made in several parts with an outer diameter small front element, which projects into the receiving space 35, and an outer diameter rear element, on which the annular shoulder 47 is formed executed. But it is also a one-piece design possible.
  • the wall of the bellows 50 in longitudinal section on a sinusoidal wave structure. But there are also other wall shapes possible.
  • the receiving space 35 of the nut holding member 30 and the inner cross-sectional constriction 49 form a passage 3, through which the drill 20 received in the drill bit holder 41 with its front tip 21 can act directly axially striking the rear end side of the anchor rod receptacle 31 arranged anchor rod.
  • FIG. 1 shows the state of the setting tool before the actual setting process, but after the anchor rod 10 and the drill 20 have already been introduced into the corresponding receptacles 31 and 41 respectively.
  • the drill 20 is still spaced from the anchor rod 10.
  • the drill 20 is moved so long axially to the rear end of the anchor rod 10 toward the front until the drill 20 rests through the passage 3 at the rear end of the anchor rod 10.
  • the drill sleeve 40 is thereby inserted axially into the receiving space 35 of the nut 12 and the bottom 33 axially fixed nut holding member 30 of the voltage applied to the inner cross-sectional constriction 49 drill 20, wherein the bellows 50 springs radially in storage of energy.
  • the resulting state is in FIG. 2 shown.
  • introduced into the drill 20 shock pulses from the drill 20 can be passed directly to the voltage applied to the drill 20 anchor rod 10.
  • the shock pulses may preferably be introduced at the rear end region of the drill 20, for example by a drive, not shown, which is arranged at the rear, ie at the opposite end of the tip 21 of the drill 20.
  • FIG. 3 A further embodiment of a fastening arrangement according to the invention is shown in FIG FIG. 3 shown. It differs from the embodiment shown above only in that the anchor rod 10 according to FIG. 3 at its rear, the drill 20 facing end portion an additional protective cap 100, for example made of plastic, having.
  • This protective cap 100 covers, in particular, the rear end face of the anchor rod 10, against which the drill 20 acts in a beating manner, and thus protects the rear end face.
  • the remaining features correspond to the embodiment of the Figures 1 and 2 , so that reference is made to the relevant remarks.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Setzwerkzeug mit einer zu einer vorderen Seite des Setzwerkzeugs hin offenen Ankerstangenaufnahme (31) und einer zu einer rückwärtigen Seite des Setzwerkzeugs hin offenen Bohreraufnahme (41). Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass das Setzwerkzeug einen Durchgang (3) aufweist, durch den eine in der Ankerstangenaufnahme aufgenommene Ankerstange (10) mit einem in der Bohreraufnahme aufgenommenen Bohrer (20) unmittelbar axial schlagend beaufschlagbar ist. Die Erfindung betrifft auch eine Befestigungsanordnung mit einem solchen Setzwerkzeug.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Setzwerkzeug, insbesondere zum schlagenden Eintreiben einer Ankerstange in ein Substrat, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Setzwerkzeug ist ausgestattet mit einer zu einer vorderen Seite des Setzwerkzeugs hin offenen Ankerstangenaufnahme, und einer zu einer rückwärtigen Seite des Setzwerkzeugs hin offenen Bohreraufnahme. Die Erfindung betrifft auch eine Befestigungsanordnung mit einem solchen Setzwerkzeug.
  • Die EP 1281481 A2 beschreibt ein Setzwerkzeug für einen Bolzenanker mit einem Hohlschaft zum Aufnehmen eines Bohrers, wobei sich an den Hohlschaft ein massiver Schaft zum schlagenden Beaufschlagen des Bolzenankers anschliesst. Nach EP 1281481 A2 weist das Setzwerkzeug eine Aufnahme für den Bolzenanker ohne Mutter sowie eine zweite Aufnahme für den Bolzenanker mit aufgeschraubter Mutter auf.
  • Die DE 102012221114 B3 beschreibt ein Setzwerkzeug bestehend aus einem ersten Teil zum Eintreiben eines Einschlagankers und einem auf das erste Teil aufsetzbaren zweiten Teil zum Bohren eines Bohrlochs für den Einschlaganker.
  • Weitere Setzwerkzeuge gehen aus der EP 2754534 A2 , der US 2015167715 A1 , der DE 102006000362 A1 , der EP 1162036 A2 , der US 6125519 A und der US 4745831 A hervor,
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Setzwerkzeug für Ankerstangen und eine Befestigungsanordnung mit einem solchen Setzwerkzeug zur Verfügung zu stellen, wobei bei besonders einfachem und wirtschaftlichem Aufbau und guter Handhabbarkeit eine besonders effiziente Impulsübertragung auf die Ankerstange möglich ist und dabei eine besonders gute Verschleissbeständigkeit gegeben ist.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Setzwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Befestigungsanordnung mit einem solchen Setzwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Ein erfindungsgemässes Setzwerkzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass es einen Durchgang aufweist, durch den eine in der Ankerstangenaufnahme aufgenommene Ankerstange mit einem in der Bohreraufnahme aufgenommenen Bohrer unmittelbar axial schlagend beaufschlagbar ist.
  • Ein Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, das Setzwerkzeug für eine direkte Impulsübertragung vom Bohrer auf die Ankerstange zu konfigurieren, das heisst das Setzwerkzeug bildet eine Führung für den Bohrer, welche die Spitze des Bohrers direkt auf den Kopf der Ankerstange lenkt. Demgemäss zeichnet sich die Erfindung durch einen Durchgang aus, durch den hindurch die Spitze des in der Bohreraufnahme angeordneten Bohrers unmittelbar auf die rückwärtige Stirnseite der Ankerstange wirken kann. Hierdurch ist in besonders einfacher Weise ein besonders effizienter Kraftfluss gegeben, bei dem die Impulse des Bohrers und der den Bohrer antreibenden Maschine besonders verlustarm auf die Ankerstange übertragen werden können. Da darüber hinaus beim erfindungsgemässen Setzwerkzeug der Bohrer auf eine bei jedem Setzvorgang wechselnde Anschlagfläche, nämlich auf die rückwärtige Stirnseite der Ankerstange, schlägt, und nicht wie bei einer mittelbaren Kraftübertragung immer auf dasselbe Zwischenstück, wird einem vorzeitigen Verschleiss des Setzwerkzeugs oder gar einem unerwünschten Einarbeiten des Bohrers in das Setzwerkzeug in besonders einfacher Art und Weise entgegengewirkt. Da der Kopf der Ankerstange, das heisst ihr rückwärtiger Bereich, bei der Fertigung der Ankerstange häufig kaltverfestigt werden, ist in der Regel hierbei keine Beeinträchtigung der bestimmungsgemässen Funktion der Ankerstange zu erwarten.
  • Die Ankerstangenaufnahme dient zum Aufnehmen, vorzugsweise axialen Einstecken, einer Ankerstange und die Bohreraufnahme zum Aufnehmen, vorzugsweise axialen Einstecken, eines Bohrers.
  • Das Setzwerkzeug kann insbesondere zum schlagenden Eintreiben der Ankerstange in eine Bohrung dienen. Beispielsweise kann die Ankerstange Teil eines Expansionsankers, vorzugsweise eines Expansionsankers des Bolzentyps sein. Ein Expansionsanker kann sich insbesondere dadurch auszeichnen, dass er ein Spreizelement, beispielsweise eine Spreizhülse, aufweist, welche von einem an der Ankerstange angeordneten Expansionskörper radial nach aussen gedrängt wird, wenn der Expansionskörper axial relativ zum Expansionselement versetzt wird. Insbesondere kann die Ankerstange ein Aussengewinde aufweisen. Die Ankerstange, die vorzugsweise metallisch ist, kann auf ihrer vom Bohrer zu beaufschlagenden rückwärtigen Stirnseite auch eine Schutzkappe aufweisen, beispielsweise aus Kunststoff. Im Durchgang des Setzwerkzeugs kann auch eine vom Bohrer durchstossbare Membran angeordnet sein.
  • Soweit von der Axialrichtung oder der Radialrichtung die Rede ist, kann sich dies insbesondere auf die Längsachse der Bohreraufnahme, die Längsachse der Ankerstangenaufnahme, die Längsachse des Bohrers, die Längsachse der Ankerstange und/oder eine gemeinsame Längsachse beziehen.
  • Der Bohrer kann vorzugsweise ein Steinbohrer sein. Der Bohrer kann insbesondere ein Wendelbohrer sein und/oder weist vorzugsweise einen zylindrischen Schaft auf, insbesondere mit zumindest einer Wendelnut, wobei der Schaft in die Bohreraufnahme einführbar ist. Zweckmässigerweise kann der Bohrer eine Hartmetallspitze aufweisen.
  • Besonders vorteilhaft ist es, dass das Setzwerkzeug eine Bohrerhülse aufweist, in welcher die Bohreraufnahme ausgebildet ist. Eine solche Hülse ermöglicht eine besonders effektive Führung des Bohrers. Vorzugsweise weist die Bohrerhülse, insbesondere in ihrem vorderen Endbereich, eine Innenquerschnittsverengung als axialen Anschlag für den in der Bohreraufnahme aufgenommenen Bohrer und/oder als Führung für ein rückwärtiges Ende der Ankerstange auf. Hierdurch kann einerseits in besonders einfacher Art und Weise eine besonders zuverlässige Führung der Ankerstange relativ zum Bohrer genau in dem Bereich realisiert werden, in dem die Impulse vom Bohrer auf die Ankerstange übertragen werden, so dass die Betriebszuverlässigkeit noch weiter gesteigert werden kann. Andererseits kann hierdurch in besonders einfacher Art und Weise die axiale Position des Setzwerkzeugs relativ zum Bohrer definiert werden. Die Innenquerschnittsverengung kann beispielsweise durch einen oder mehrere Stege oder durch eine Einschnürung gebildet sein. Die Innenquerschnittsverengung ist insbesondere bei Blickrichtung in Axialrichtung erkennbar, wohingegen bei anderen Blickrichtungen sogar eine Querschnittserweiterung gegeben sein kann. Im Betrieb des Setzwerkzeuges kann die Spitze des Bohrers zumindest zeitweise an der Innenquerschnittsverengung anliegen. Um entsprechend der Erfindung die in der Ankerstangenaufnahme aufgenommene Ankerstange mit dem in der Bohreraufnahme aufgenommenen Bohrer unmittelbar axial beaufschlagen zu können, ist in der Innenquerschnittsverengung ein freier Restquerschnitt gegeben, welcher den erfindungsgemässen Durchgang zumindest mit definiert, und durch welchen der Bohrer direkt auf die Ankerstange wirken kann. Die Innenquerschnittsverengung kann, insbesondere auf ihrer dem Bohrer zugewandten Seite rotationssymmetrisch, bei Drehung um jeden beliebigen Winkel, ausgebildet sein, so dass der Bohrer keinen bevorzugten Angriffspunkt hat. Dies kann für das Verschleissverhalten positiv sein. Alternativ kann die Innenquerschnittsverengung auch separate Vorsprünge aufweisen, die beispielsweise für eine besonders wirksam Kopplung mit dem Bohrer und/oder der Ankerstange dienen können.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Setzwerkzeugs liegt darin, dass es ein Mutternhalteelement aufweist, in dem eine Mutternaufnahme zum drehfesten Aufnehmen einer auf die Ankerstange aufgeschraubten Mutter ausgebildet ist. Hierdurch kann eine unerwünschte Rotation der Mutter, ausgelöst durch Vibrationen der den Bohrer antreibenden Maschine, in besonders einfacher Weise vermieden werden und zugleich die Führung der Ankerstange noch weiter verbessert werden. Das Mutternhaltelement kann als Griffelement ausgebildet oder/und mit einem Griffelement gekoppelt sein.
  • Beispielsweise kann die Mutternaufnahme eine Innenmehrkantstruktur, insbesondere eine Innensechskantstruktur, aufweisen. Diese Innenmehrkantstruktur kann mit einer Aussenkontur der Mutter korrespondieren und somit die Mutter formschlüssig gegen eine Drehung sichern. Alternativ oder zusätzlich kann die Mutternaufnahme aber auch eine Reibfläche aufweisen, welche die Mutter reibschlüssig drehfest sichert. Diese Reibfläche kann insbesondere am Boden der Mutternaufnahme angeordnet sein. Weiter zusätzlich oder alternativ kann die Mutternaufnahme elastische Teile aufweisen, welche sich zum drehfesten Sichern an die Form der Mutter anpassen.
  • Zweckmässigerweise weist die Mutternaufnahme einen Boden auf, welcher einen axialen Anschlag für die Mutter bildet. Hierdurch kann in besonders einfacher Art und Weise die axiale Position des Setzwerkzeugs relativ zur Ankerstange definiert werden. Insbesondere kann die Ankerstangenaufnahme im Boden der Mutternaufnahme ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Ankerstangenaufnahme durch eine, vorzugsweise zentrale, Bohrung im Boden der Mutternaufnahme gebildet sein. Die Mutternaufnahme ist zweckmässigerweise topfförmig und/oder ihr Boden ringförmig ausgebildet.
  • Weiterhin ist es zweckmässig, dass das Mutternhalteelement und die Bohrerhülse axial zueinander verschiebbar aneinander befestigt sind. Hierdurch kann ein besonders robustes und zugleich zuverlässiges Setzwerkzeug erhalten werden. Insbesondere kann auch sichergestellt werden, dass der Bohrer während des Setzvorgangs besonders zuverlässigen Kontakt mit der Ankerstange hat.
  • Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Mutternhalteelement und die Bohrerhülse ineinanderschiebbar, insbesondere axial ineinanderschiebbar sind. Hierdurch kann ein besonders robustes, kompaktes und zuverlässiges Setzwerkzeug erhalten werden. Insbesondere kann die die Bohrerhülse im Inneren des Mutternhalteelements angeordnet sein. Diese Ausführungsform kann besonders dann vorteilhaft sein, wenn die Mutter durchmessergrösser als der Bohrer ist, was insbesondere dann der Fall sein kann, der Bohrer und die Ankerstange etwa denselben Durchmesser aufweisen. Insbesondere in diesem Fall kann diese Ausführungsform eine nochmals kompaktere und zugleich robuste und zuverlässige Ausgestaltung des Setzwerkzeugs ermöglichen.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass das Setzwerkzeug einen Faltenbalg aufweist, welcher einerseits, insbesondere rückseitig, an der Bohrerhülse und andererseits, insbesondere vorderseitig, am Mutternhalteelement, mittelbar oder unmittelbar, angeordnet ist. Unter einem Faltenbalg kann in fachüblicher Weise insbesondere ein elastisch gefalteter Schlauch verstanden werden. Vorzugsweise umgibt der Faltenbalg die Bohrerhülse zumindest bereichsweise und/oder kann der Faltenbalg den Verschiebemechanismus vor Fremdeinflüssen schützen. Durch den elastischen Aufbau des Faltenbalgs kann gewährleistet werden, dass die Mutter an verschiedenen Positionen längs der Ankerstange zuverlässig vom Mutternhalteelement gehalten werden kann. Die Wand des Faltenbalgs kann beispielsweise eine sinusartige Wellenstruktur oder eine Dreieckswellenstruktur oder andersartige Formen aufweisen.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sich der Faltenbalg einerseits an der Bohrerhülse und andererseits am Mutternhalteelement abstützt, und/oder dass der Faltenbalg eine Druckfeder bildet, welche beim Ineinanderschieben von Mutternhalteelement und Bohrerhülse Energie speichert. Demgemäss kann der Faltenbalg das Mutternhaltelement, insbesondere den Boden der Mutternaufnahme, axial gegen die Mutter pressen, was die Betriebszuverlässigkeit noch weiter erhöhen kann.
  • Vorzugsweise in einem rückwärtigen Bereich der Bohrerhülse kann an der Bohrerhülse bevorzugt eine Ringschulter vorgesehen sein, an der sich der Faltenbalg abstützt. Hierdurch kann ein besonders robustes und zuverlässiges Setzwerkzeug erhalten werden. Die Bohrerhülse kann auch mehrteilig ausgeführt sein.
  • Eine weitere zweckmässige Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass die Ankerstangenaufnahme und die Bohreraufnahme koaxial angeordnet sind. Hierdurch kann eine besonders wirksame Kraft- und/oder Impulsübertragung zwischen Bohrer und Ankerstange erhalten werden, da der Kraftfluss über die Mittelachse des Bohrers übertragen wird.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Befestigungsanordnung mit einem erfindungsgemässen Setzwerkzeug, einer Ankerstange, welche in der Ankerstangenaufnahme des Setzwerkzeugs angeordnet ist, und einem Bohrer, welcher in der Bohreraufnahme des Setzwerkzeugs angeordnet ist. Dies entspricht der betriebsbereiten Konfiguration des Setzwerkzeugs.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Bohrer und die Ankerstange zumindest annähernd durchmessergleich sind. Gemäss dieser Ausführungsform kann der Bohrer, der zum Erstellen des Bohrlochs für die Ankerstange dient, auch zum Betrieb des Setzwerkzeugs für dieselbe Ankerstange dienen, was den Setzvorgang noch weiter vereinfachen kann.
  • Merkmale, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemässen Befestigungsanordnung erläutert werden, können auch beim erfindungsgemässen Setzwerkzeug zum Einsatz kommen, so wie auch umgekehrt Merkmale, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemässen Setzwerkzeug erläutert werden, auch bei der erfindungsgemässen Befestigungsanordnung zum Einsatz kommen können.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, die schematisch in den beiliegenden Figuren dargestellt sind, wobei einzelne Merkmale der nachfolgend gezeigten Ausführungsbeispiele im Rahmen der Erfindung grundsätzlich einzeln oder in beliebiger Kombination realisiert werden können. In den Figuren zeigen schematisch:
    • Figur 1:
    eine Längsschnittsansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Befestigungsanordnung mit einem erfindungsgemässen Setzwerkzeug, vor dem Setzvorgang;
    Figur 2:
    die Befestigungsanordnung aus Figur 1 in Längsschnittsansicht mit eingefedertem Faltenbalg und Kontakt zwischen der Spitze des Bohrers und der Ankerstange beim Setzvorgang; und
    Figur 3:
    eine Längsschnitts-Detailansicht einer erfindungsgemässen Befestigungsanordnung gemäss einer leicht modifizierten weiteren Ausführungsform, vor dem Setzvorgang.
  • Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Befestigungsanordnung mit einem erfindungsgemässen Setzwerkzeug ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Die Befestigungsanordnung weist ein Setzwerkzeug, einen Bohrer 20 mit einer vorderseitigen Spitze 21, und eine Ankerstange 10 auf, wobei die Ankerstange 10 in ihrem rückwärtigen Endbereich eine auf die Ankerstange 10 aufgeschraubte Mutter 12 aufweist.
  • Das Setzwerkzeug weist in seinem vorderen Bereich ein als Hülse ausgebildetes Mutternhalteelement 30 auf. An der vorderen Stirnseite des Mutternhalteelements 30 ist eine nach vorne offene, topfförmige Mutternaufnahme 32 vorgesehen, in welcher die an der Ankerstange 10 angeordnete Mutter 12 drehfest aufgenommen ist. Zur drehfesten Kopplung mit dem Mutternhalteelement 30 kann die Mutternaufnahme 32 beispielsweise eine Innenmehrkantstruktur 39 aufweisen. Nach hinten hin wird die topfförmige Mutternaufnahme 32 von einem ringförmigen Boden 33 begrenzt, der einen axialen Anschlag für die Mutter 12 bildet. Im ringförmigen Boden 33 ist eine Ausnehmung vorgesehen, welche eine Ankerstangenaufnahme 31 bildet, und durch welche das rückwärtige Ende der die Mutter 12 tragenden Ankerstange 10 in das Setzwerkzeug eingeschoben ist. Auf ihrer der Mutternaufnahme 32 entgegengesetzten Rückseite weist das Mutternhalteelement 30 einen weiter unten im Detail erläuterten topfförmigen, nach hinten hin offenen Aufnahmeraum 35 auf.
  • Das Setzwerkzeug weist ferner eine Bohrerhülse 40 auf, in der eine zur rückwärtigen Seite des Setzwerkzeugs hin offene, etwa zylindrische Bohreraufnahme 41 ausgebildet ist. In diese Bohreraufnahme 41 ist der als Wendelbohrer ausgebildete Bohrer 20 eingesteckt ist. An ihrem vorderen, das heisst an ihrem der Ankerstangenaufnahme 31 zugewandten Endbereich weist die Bohrerhülse 40 eine beispielsweise ringförmige Innenquerschnittsverengung 49 auf. Diese Innenquerschnittsverengung 49 bildet einen axialen Anschlag für den in der Bohreraufnahme 41 aufgenommenen Bohrer 20, insbesondere für dessen Spitze 21, wobei der axiale Anschlag eine Bewegung des Bohrers 20 relativ zur Bohrerhülse 40 nach vorne hin begrenzt. Die Innenquerschnittsverengung 49 bildet, wie insbesondere in Figur 2 erkennbar ist, auch eine Führung für das rückwärtige Ende der in der Ankerstangenaufnahme 31 angeordneten Ankerstange 10.
  • Der Bohrer 20, die Bohreraufnahme 41, die Ankerstange 10 und die Ankerstangenaufnahme 31 sind koaxial angeordnet und definieren eine gemeinsame Längsachse 99.
  • Die Bohrerhülse 40 ist in ihrem vorderen Endbereich, vorzugsweise auf Höhe der Innenquerschnittsverengung 49, im rückwärtigen Aufnahmeraum 35 des Mutternhalteelements 30 aufgenommen und teleskopartig in das Mutternhalteelement 30 einschiebbar.
  • Das Setzwerkzeug weist ferner einen Faltenbalg 50 auf, der die Bohrerhülse 40 bereichsweise umgibt. Der Faltenbalg 50 stützt sich an seinem vorderen Ende am Mutternhalteelement 30 und an seinem hinteren Ende an einer axial fest an der Bohrerhülse 40 angeordneten Ringschulter 47 ab. Die Bohreraufnahme 41 verläuft durch diese Ringschulter 47 hindurch. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Bohrerhülse mehrteilig mit einem aussendurchmesserkleinen vorderen Element, welches in den Aufnahmeraum 35 ragt, und einem aussendurchmessergrossen rückwärtigen Element, an dem die Ringschulter 47 gebildet ist, ausgeführt. Es ist aber auch eine einteilige Ausführung möglich. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Wand des Faltenbalgs 50 im Längsschnitt eine sinusartige Wellenstruktur auf. Es sind aber auch andere Wandformen möglich.
  • Der Aufnahmeraum 35 des Mutternhalteelements 30 und die Innenquerschnittsverengung 49 bilden einen Durchgang 3, durch den der in der Bohreraufnahme 41 aufgenommene Bohrer 20 mit seiner vorderseitigen Spitze 21 unmittelbar axial schlagend auf die rückwärtige Stirnseite der in der Ankerstangenaufnahme 31 angeordneten Ankerstange wirken kann.
  • Die Figur 1 zeigt den Zustand des Setzwerkzeuges vor dem eigentlichen Setzvorgang, aber nachdem die Ankerstange 10 und der Bohrer 20 bereits in die entsprechenden Aufnahmen 31 beziehungsweise 41 eingeführt worden sind. In diesem Zustand ist der Bohrer 20 noch von der Ankerstange 10 beabstandet. Nachdem der in Figur 1 gezeigte Zustand eingenommen ist, wird der Bohrer 20 so lange axial zum rückwärtigen Ende der Ankerstange 10 hin nach vorne bewegt, bis der Bohrer 20 durch den Durchgang 3 hindurch am rückwärtigen Ende der Ankerstange 10 anliegt. Die Bohrerhülse 40 wird dabei von dem an der Innenquerschnittsverengung 49 anliegenden Bohrer 20 axial in den Aufnahmeraum 35 des von der Mutter 12 und dem Boden 33 axial fixierten Mutternhalteelements 30 eingeschoben, wobei der Faltenbalg 50 unter Speicherung von Energie radial einfedert. Der resultierende Zustand ist in Figur 2 gezeigt. In diesem Zustand können in den Bohrer 20 eingebrachte Stossimpulse vom Bohrer 20 unmittelbar auf die am Bohrer 20 anliegende Ankerstange 10 weitergegeben werden. Die Stossimpulse können vorzugsweise am rückwärtigen Endbereich des Bohrers 20 eingebracht werden, beispielsweise von einem nicht dargestellten Antrieb, der am rückwärtigen, das heisst an dem der Spitze 21 gegenüberliegenden, Endbereich des Bohrers 20 angeordnet ist.
  • Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Befestigungsanordnung ist in Figur 3 gezeigt. Sie unterschiedet sich von der zuvor gezeigten Ausführungsform lediglich dadurch, dass die Ankerstange 10 gemäss Figur 3 an ihrem rückwärtigen, dem Bohrer 20 zugewandten Endbereich eine zusätzliche Schutzkappe 100, beispielsweise aus Kunststoff, aufweist. Diese Schutzkappe 100 deckt insbesondere die rückwärtige Stirnseite der Ankerstange 10 ab, gegen welche der Bohrer 20 schlagend wirkt, und schützt somit die rückwärtige Stirnseite. Die übrigen Merkmale entsprechen der Ausführungsform der Figuren 1 und 2, so dass insoweit auf die entsprechenden Ausführungen verwiesen wird.

Claims (11)

  1. Setzwerkzeug mit
    einer zu einer vorderen Seite des Setzwerkzeugs hin offenen Ankerstangenaufnahme (31) und
    einer zu einer rückwärtigen Seite des Setzwerkzeugs hin offenen Bohreraufnahme (41),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Setzwerkzeug einen Durchgang (3) aufweist, durch den eine in der Ankerstangenaufnahme (31) aufgenommene Ankerstange (10) mit einem in der Bohreraufnahme (41) aufgenommenen Bohrer (20) unmittelbar axial schlagend beaufschlagbar ist.
  2. Setzwerkzeug nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass es eine Bohrerhülse (40) aufweist, in welcher die Bohreraufnahme (41) ausgebildet ist, wobei die Bohrerhülse (40) eine Innenquerschnittsverengung (49) als axialen Anschlag für den in der Bohreraufnahme (41) aufgenommenen Bohrer (20) und/oder als Führung für ein rückwärtiges Ende der Ankerstange (10) aufweist.
  3. Setzwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass es ein Mutternhalteelement (30) aufweist, in welchem eine Mutternaufnahme (32) zum drehfesten Aufnehmen einer auf die Ankerstange (10) aufgeschraubten Mutter (12) ausgebildet ist,
    wobei die Mutternaufnahme (32) einen Boden (33) aufweist, welcher einen axialen Anschlag für die Mutter (12) bildet, und
    wobei die Ankerstangenaufnahme (31) im Boden (33) der Mutternaufnahme (32) ausgebildet ist.
  4. Setzwerkzeug nach Anspruch 2 und 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Mutternhalteelement (30) und die Bohrerhülse (40) axial zueinander verschiebbar aneinander befestigt sind.
  5. Setzwerkzeug nach Anspruch 2 und 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Mutternhalteelement (30) und die Bohrerhülse (40) ineinanderschiebbar sind, wobei die Bohrerhülse (40) im Inneren des Mutternhalteelements (30) angeordnet ist.
  6. Setzwerkzeug nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass es einen Faltenbalg (50) aufweist, welcher einerseits an der Bohrerhülse (40) und andererseits am Mutternhalteelement (30) angeordnet ist.
  7. Setzwerkzeug nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sich der Faltenbalg (50) einerseits an der Bohrerhülse (40) und andererseits am Mutternhalteelement (30) abstützt, und/oder
    dass der Faltenbalg (50) eine Druckfeder bildet, welche beim Ineinanderschieben von Mutternhalteelement (30) und Bohrerhülse (40) Energie speichert.
  8. Setzwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an der Bohrerhülse (40) eine Ringschulter (47) vorgesehen ist, an der sich der Faltenbalg (50) abstützt.
  9. Setzwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Ankerstangenaufnahme (31) und die Bohreraufnahme (41) koaxial angeordnet sind.
  10. Befestigungsanordnung mit
    - einem Setzwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    - einer Ankerstange (10), welche in der Ankerstangenaufnahme (31) des Setzwerkzeugs angeordnet ist, und
    - einem Bohrer (20), welcher in der Bohreraufnahme (41) des Setzwerkzeugs angeordnet ist.
  11. Setzwerkzeug nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Bohrer (20) und die Ankerstange (10) zumindest annähernd durchmessergleich sind.
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